DE1287365B

DE1287365B - Schaufelbefestigung bei Stroemungsmaschinen

Info

Publication number: DE1287365B
Application number: DER34374A
Authority: DE
Inventors: Petrie James Alexander
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1962-02-26
Filing date: 1963-02-04
Publication date: 1969-01-16
Also published as: GB992973A; US3219314A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaufelbefestigung bei Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinen, mittels eines Zwischengliedes, das zum Schaufelfuß konzentrische Gewinde für die Verbindung mit diesem und für die Verbindung mit dem Läufer und das Angriffsflächen für einen Schraubenschlüssel aufweist.

Bei einer bekannten Schaufelbefestigung dieser Art weist das zweiteilige Zwischenglied eine zylindrische innen glatte Hülse und einen Spannring auf. Die Hülse, die mit ihrem Außengewinde in Radialbohrungen der Rotorscheibe einfügbar ist, wird auf einen zylindrischen Abschnitt des Schaufelfußes aufgeschoben und durch den Spannring fixiert, der auf ein Außengewinde des unteren Schaufelfußabschnitts aufschraubbar und mittels eines Sicherungsstifts festlegbar ist. Hierbei muß demgemäß bei jeder Schaufel erst die als Zwischenglied ausgebildete Hülse auf den Schaufelfuß aufgezogen und dann mittels der auf den Schaufelfuß aufschraubbaren Sicherungsmutter festgelegt werden, ehe die Hülse zusammen mit der Schaufel in die Rotorscheibe eingeschraubt werden kann. Diese Art der Befestigung ist zeitraubend und umständlich.

Es ist weiter bei einem Saugzugpropeller bekannt, die Flügel auswechselbar in einer Rotorscheibe mittels eines Zwischenglieds festzulegen, daß als Sektorabschnitt ausgebildet ist und einer radialen Gewindebohrung dem mit Außengewinde versehenen Schaufelfuß aufnimmt. Die Festlegung dieser als Segmentabschnitte ausgebildeten Zwischenglieder erfolgt durch achsparallel geführte Schraubbolzen. Auch hier ist die Montage aufwendig, weil die Befestigung der Schaufelfüße in dem Zwischenstück und die Festlegung der Zwischenstücke am Läufer in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen durchgeführt werden muß.

Es ist schließlich zur Befestigung von Luftschraubenblättern an der Nabe bekannt, Zwischenstücke zu benutzen, die mit einem Außengewinde in ein Innengewinde der Nabe einschraubbar sind, nachdem der Schaft des Luftschraubenblattes mit einem Außengewinde in ein Innengewinde des Zwischenstücks eingeschraubt war und zusätzliche Sicherungsmittel in Gestalt eines zentralen Verstärkungsbolzens oder einer äußeren Spannhülse festgelegt waren. Auch hierbei mußten nacheinander die verschiedenen Gewinde ineinander geschraubt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigung der Schaufeln an einer Rotorscheibe zu vereinfachen und zu beschleunigen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Schaufelbefestigung der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Gewinde gegensinnig ausgebildet sind, so daß das in bekannter Weise einteilig ausgebildete Zwischenglied durch Drehen an den Angriffsflächen gleichzeitig auf bzw. in den Schaufelfuß und in den Läufer schraubbar ist.

Diese gleichzeitige Verschraubung des ungeteilt ausgeführten Zwischenstücks in die beiden miteinander zu verbindenden Teile verkürzt die erforderliche Arbeitszeit etwa auf die Hälfte, was bei der Herstellung von Gasturbinentriebwerken nicht unerheblich ins Gewicht fällt, weil hier die Rotorscheiben mit zahlreichen Schaufeln ausgestattet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist, wie bei der genannten Luftschraubenbefestigung an sich bekannt, für die Verbindung mit dem Schaufelfuß ein Innengewinde des Zwischenstücks vorgesehen und für die Verbindung mit dem Läufer ein Außengewinde, wobei die beiden Gewinde konzentrisch ineinander liegen.

Statt dessen kann gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Anordnung auch derart getroffen sein, daß die beiden Gewinde als Außengewinde ausgebildet und in bekannter Weise in Schaufellängsrichtung versetzt sind.

ίο Die Angriffsflächen für den Schraubenschlüssel sind zweckmäßigerweise an einem zwischen den beiden Gewinden liegenden Bund ausgebildet, der axiale Anlageflächen am Schaufelfuß und am Läufer aufweist.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Schaufelbefestigung im Längsschnitt,

ao F i g. 2 einen Radialschnitt nach der Linie 3-3 in

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig.l,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaufelbefestigung.

Nach F i g. 1 ist am Umfang der Läuferscheibe 15 eine Vielzahl von winkelmäßig versetzten Gewindebohrungen 18 angebracht; in diese ist je ein zylindrisches Zwischenglied 21 einschraubbar, das an der Läuferscheibe 15 durch einen Kegelstift 21a gesichert werden kann. Jedes solche Verbindungsglied 21 hat konzentrische innere und äußere gegensinnige Gewinde 22,23. In jedes Zwischenglied 21 ist der mit Außengewinde versehene Schaufelfuß 24 einer Turbinenlaufschaufel 25 eingeschraubt; dieser Schaufelfuß 24 erstreckt sich von der Schaufelfußplatte 26 nach innen und hat einen kleineren Durchmesser als diese.

Das radial nach außen gerichtete Ende jedes Zwischenglieds 21 trägt eine damit in einem Stück geformte Schlüsselfläche 27, welche mittels eines Schraubenschlüssels so gedreht werden kann, daß das Zwischenglied 21 gleichzeitig in die Läuferscheibe 15 und auf den mit Außengewinde versehenen Schaufelfuß 24 geschraubt werden kann.

Die radial nach innen gerichteten Oberflächen jeder Schaufelfußplatte 26 haben am stromaufwärtigen Ende der Läuferscheibe 15 eine Nut 32. Eine geteilte Ringscheibe 33 greift in die Nut 32 jeder Schaufei ein und hat einen Flansch 34, der hinter einen Flansch 35 der Läuferscheibe 15 greift.

Die Ringscheibe 33 sichert die Schaufeln 25 und die Kegelstifte 21 α an der Läuferscheibe 15; außerdem dichtet sie, wenn in bekannter Weise ein Kühlmittel verwendet wird, dieses an den Lücken zwischen benachbarten Schäften 24 ab.

F i g. 4 zeigt eine Abwandlung, in welcher am Umfang der Läuferscheibe 15 eine Vielzahl von winkelmäßig versetzten Gewindebohrungen 40 angebracht ist; in diese ist der mit einem Außengewinde versehene Teil 41 jeden Zwischenglieds 42 einschraubbar.

Jedes Zwischenglied hat die Form eines hohlen Stopfens und weist in Längsrichtung zum Teil 41 versetzt einen mit einem Außengewinde versehenen Teil 43 auf. Dieser ist in den Fuß 45 einer Turbinenlaufschaufel 46 einschraubbar.

Jedes Zwischenglied 42 ist in einem Stück mit

einer Schlüsselfläche 47 geformt, die zwischen den beiden Außengewinden 41 und 43 liegt. Diese Schlüsselfläche dient dazu, das Zwischenglied 42 gleichzeitig in die Läuferscheibe 15 und in die entsprechende Schaufel 46 einzuschrauben, bis die Schlüsseifläche 47 am Fuß 45 und am Umfang der Läuferscheibe 15 axial anliegt.

Claims

Patentansprüche: IO

1. Schaufelbefestigung bei Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinen, mittels eines Zwischenglieds, das zum Schaufelfuß konzentrische Gewinde für die Verbindung mit diesem und für die Verbindung mit dem Läufer und das Angriffsflächen für einen Schraubenschlüssel aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß die Gewinde (23, 22 bzw. 43, 41) gegensinnig ausgebildet sind, so daß das in bekannter Weise einteilig ausgebildete Zwischenglied (21 bzw. 42) durch Drehen an den Angriffsflächen (27 bzw. 47) gleichzeitig auf bzw. in den Schaufelfuß (24 bzw. 45) und in den Läufer (15) schraubbar ist.

2. Schaufelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise für die Verbindung mit dem Schaufelfuß ein Innengewinde (23) und für die Verbindung mit dem Läufer ein Außengewinde (22) vorgesehen ist und daß die beiden Gewinde ineinander liegen (Fig.l bis 3).

3. Schaufelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gewinde (43,41) als Außengewinde ausgebildet und in bekannter Weise in Schaufellängsrichtung versetzt sind (Fig.4).

4. Schaufelbefestigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsflächen (47) für den Schraubenschlüssel an einem zwischen den beiden Gewinden (43,41) liegenden Bund ausgebildet sind, der axiale Anlageflächen am Schaufelfuß und am Läufer aufweist (F i g. 4).

5. Schaufelbefestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (21) in bekannter Weise am Läufer mittels eines Kegelstifts (21) festgelegt ist.

6. Schaufelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Seite des Läufers (15) eine mehrteilige Ringscheibe (33) lösbar befestigt ist, die in die eine gemeinsame Ringnut bildenden Einschnitte (32) der Schaufelfußplatten (26) eingreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen